[發明專利]一種碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫滲透率預測方法

有效

• 申請號: 201811601635.1
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109653740B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 曾凡輝;郭建春;彭凡;張薔
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B43/267;E21B43/27
• 代理公司: 合肥方舟知識產權代理事務所(普通合伙) 34158
• 代理人: 朱榮

1.一種碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫滲透率預測方法，其包括以下步驟：

收集碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫初始尺寸、地層壓力參數、氣體性質參數；

采取井下儲層巖樣，選用酸壓用酸液類型，模擬地層溫度環境下酸壓過程中酸與巖石的反應過程，獲取酸溶蝕碳酸鹽巖后的楊氏模量和泊松比；

根據獲取的楊氏模量和泊松比，基于酸壓自支撐裂縫壓縮性、碳酸鹽巖基質壓縮性對酸壓自支撐裂縫寬度的影響，建立酸壓自支撐裂縫應力敏感下的縫寬變化方程；

基于酸壓自支撐裂縫應力敏感下的縫寬變化方程，建立考慮碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫應力敏感效應和受限空間效應的氣體有效粘度預測模型，其表達式為：

式中，μ_eff為考慮酸壓自支撐裂縫應力敏感效應和受限空間效應的氣體有效粘度；μ為理想氣體粘度；Kn_b為考慮酸壓自支撐裂縫寬度變化的氣體克努森數，λ為氣體平均分子自由程，b為碳酸鹽巖自支撐裂縫寬度，Δb_t為壓力變化導致的酸壓自支撐裂縫寬度總變化量；

建立考慮應力敏感效應以及氣體在自支撐裂縫微納米尺度受限空間內粘度變化影響的碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫滲透率動態預測模型，獲得碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫滲透率預測結果。

2.如權利要求1所述的一種碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫滲透率預測方法，在所述步驟收集碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫初始尺寸、地層壓力參數、氣體性質參數中，收集參數具體為：

碳酸鹽巖初始地層壓力、當前地層壓力、地層溫度、氣體摩爾質量、氣體分子密度、氣體分子碰撞直徑、理想氣體粘度、酸壓自支撐裂縫孔隙度、酸壓自支撐裂縫迂曲度。

3.如權利要求1所述的一種碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫滲透率預測方法，在所述采取井下儲層巖樣，選用酸壓用酸液類型，模擬地層溫度環境下酸壓過程中酸與巖石的反應過程，獲取酸溶蝕碳酸鹽巖后的楊氏模量和泊松比步驟中，包括步驟：

將標準巖樣放入巖心夾持器中，施加圍壓，在剪切速率一定下以恒定排量注入酸液；

將經過酸液作用后的標準巖樣開展三軸巖石力學測試實驗，通過應力-應變曲線獲取酸-巖作用前后的巖石彈性模量和泊松比。

4.如權利要求1所述的一種碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫滲透率預測方法，在所述步驟根據獲取的楊氏模量和泊松比，基于酸壓自支撐裂縫壓縮性、碳酸鹽巖基質壓縮性對酸壓自支撐裂縫寬度的影響，建立酸壓自支撐裂縫應力敏感下的縫寬變化方程中，包括：

基于酸壓自支撐裂縫壓縮性的影響，建立裂縫寬度變化方程；

基于碳酸鹽巖基質壓縮性的影響，建立裂縫寬度變化方程；

疊加所述酸壓自支撐裂縫壓縮性影響、所述碳酸鹽巖基質壓縮性影響、所述應力敏感影響，得到應力敏感下酸壓自支撐裂縫寬度總變化方程。

5.如權利要求1所述的一種碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫滲透率預測方法，在步驟建立考慮應力敏感效應以及氣體在自支撐裂縫微納米尺度受限空間內粘度變化影響的碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫滲透率動態預測模型，獲得碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫滲透率預測結果中，

碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫滲透率預測表達式為：

K_t＝K_vs+K_k

其中，K_t為考慮應力敏感效應以及氣體在自支撐裂縫微納米尺度受限空間內粘度變化影響的碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫滲透率，m²；K_vs為考慮應力敏感效應以及氣體粘度變化的碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫滑脫流動滲透率，m²；K_k為考慮應力敏感效應以及氣體粘度變化的碳酸鹽巖酸壓自支撐裂縫克努森擴散滲透率，m²。